발진기 회로
완벽한 커패시터와 코일. 진동이 발생하는 방식, 코일의 자기장이 증가하고 사라질 때 전자가 이동하는 위치.
발진 회로는 코일과 커패시터로 구성된 폐쇄 전기 회로입니다. 코일의 인덕턴스를 문자 L로 표시하고 커패시터의 전기 용량을 문자 C로 표시하겠습니다. 발진 회로는 자유 고조파 전자기 발진이 발생할 수 있는 가장 간단한 전기 시스템입니다.
물론 실제 발진 회로에는 항상 커패시턴스 C와 인덕턴스 L뿐만 아니라 확실히 활성 저항 R이 있는 연결 와이어도 포함되지만 저항은 이 기사의 범위를 벗어나도록 합시다. 이에 대해 배울 수 있습니다. 진동 시스템의 품질 요소 섹션에서. 따라서 이상적인 발진기 회로를 고려하고 커패시터부터 시작합니다.
완벽한 커패시터가 있다고 가정 해 봅시다. 배터리에서 전압 U0으로 충전합니다. 즉, 일반적으로 표시된 것처럼 상단 플레이트에서 "+"가되고 하단 플레이트에서 "-"가되도록 플레이트 사이에 전위차 U0을 생성합니다.
무슨 뜻이에요? 이것은 외력의 도움으로 커패시터의 상판에서 하판으로 음전하 Q0 (전자로 구성)의 특정 부분을 이동시킬 것임을 의미합니다. 결과적으로 커패시터의 바닥 판에는 과도한 음전하가 나타나고 상단 판에는 정확히 그 양의 음전하가 부족하여 과도한 양전하가 발생합니다. 결국, 처음에는 커패시터가 충전되지 않았으므로 두 플레이트에서 동일한 부호의 전하가 절대적으로 동일했습니다.
그래서, 충전 커패시터, 상부 판은 하부 판에 비해 (전자가 없기 때문에) 양전하를 띠고 하부 판은 상부 판에 비해 음전하를 띤다. 원칙적으로 다른 물체의 경우 커패시터는 전기적으로 중성이지만 유전체 내부에는 반대쪽 판의 반대 전하가 상호 작용하는 전기장이 있습니다. 즉, 서로 끌어 당기는 경향이 있지만 유전체는 본질적으로 , 이런 일이 발생하는 것을 허용하지 않습니다. 이 순간 커패시터의 에너지는 최대이며 ECm과 같습니다.
이제 이상적인 인덕터를 살펴보겠습니다. 경로는 전기 저항이 전혀 없는 와이어로 구성되어 있습니다. 즉, 간섭 없이 전하를 통과시킬 수 있는 완벽한 기능을 갖추고 있습니다. 새로 충전된 커패시터에 코일을 병렬로 연결하자.
무슨 일이 일어날 것? 이전과 마찬가지로 커패시터 판의 전하는 서로 끌어 당기는 경향이 있습니다. 하부 판의 전자는 상부로 돌아가는 경향이 있습니다. .전하 시스템은 전기적 평형 상태로 돌아가는 경향이 있으며, 그런 다음 인덕턴스(전류가 통과할 때 자기장에 의해 전류가 변경되는 것을 방지하는 기능)가 있는 나선형으로 꼬인 와이어인 코일이 부착됩니다. !
하판의 전자는 코일의 와이어를 통해 커패시터의 상판으로 돌진하지만 (동시에 양전하가 하판으로 돌진한다고 말할 수 있음) 즉시 그곳으로 미끄러질 수는 없습니다.
왜? 왜냐하면 코일은 인덕턴스가 있고, 그 속을 움직이는 전자는 이미 전류이고, 전류는 코일 주변에 자기장이 있어야 한다는 의미이기 때문에 코일에 전자가 많이 들어갈수록 전류는 커지게 되고, 자기장은 커질수록 커진다. 코일 주위에 나타납니다.
커패시터 바닥판의 모든 전자가 코일에 들어갔을 때 - 전류는 최대 Im이 되고, 주변의 자기장은 도체에 있는 동안 생성할 수 있는 이동 전하의 양이 가장 커집니다. 이 시점에서 커패시터는 완전히 방전되고 플레이트 사이의 유전체 전기장의 에너지는 0 EC0와 같지만 이제이 모든 에너지는 코일 ELm의 자기장에 포함됩니다.
그리고 나서 코일의 자기장은 그것을 지탱할 것이 없기 때문에 감소하기 시작합니다. 더 이상 전자가 코일 안팎으로 흐르지 않고 전류가 없기 때문에 코일 주변에서 사라지는 자기장은 소용돌이 전기장을 생성합니다. 전자를 그들이 열망하는 상판 축전기로 더 밀어넣는 전선에서.그리고 모든 전자가 커패시터의 상판에 있는 순간 코일의 자기장은 EL0이 0이 되었다. 이제 커패시터는 맨 처음에 충전된 것과 반대 방향으로 충전됩니다.
커패시터의 상판은 이제 음으로 대전되고 하판은 양으로 대전됩니다. 코일은 여전히 연결되어 있고 코일의 와이어는 여전히 전자가 흐를 수 있는 자유 경로를 제공하지만 커패시터의 판 사이의 전위차는 원래의 부호와 반대이지만 다시 실현됩니다.
그리고 전자가 다시 코일로 돌진하면서 전류가 최대가 되지만 이제는 반대 방향으로 향하게 되므로 반대 방향으로 자기장이 생성되고 모든 전자가 코일로 돌아오면(아래로 이동하면서) , 자기장은 더 이상 축적되지 않고 이제 감소하기 시작하고 전자는 커패시터의 아래쪽 판으로 더 밀려납니다.
그리고 코일의 자기장이 0이 되는 순간 완전히 사라졌습니다. 커패시터의 상부 플레이트는 하부 플레이트에 대해 다시 양전하를 띠게 됩니다. 커패시터의 상태는 초기 상태와 유사합니다. 하나의 진동의 전체 주기가 발생했습니다. 등등 .. 코일의 인덕턴스와 커패시터의 커패시턴스에 따라 이러한 진동의 기간은 Thomson의 공식으로 찾을 수 있습니다.
